电力市场概述

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电力市场的基本概念 微观经济学与电价理论 国外电力体制改革和电力市场的结构模式 电力市场的交易模式 发电市场的竞价策略最优潮流 输电服务 辅助服务 电力市场技术支持系统

第一周电力市场的基本概念

? 市场的含义

电力市场是采用法律、经济等手段，本着公平竞争，自愿互利的原则，对电力系统中，发电、输电、供电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的综合。 电力市场的基本内涵

定义：电力系统中发电、输电、配电、用户等各成员以电力这一能源的特殊物质形态为客体，由电力的买方和卖方（主体）在竞价（争）机制作用下决定电价和电量的交易过程和执行系统的总和.

开放性、竞争性、网络性、协调性是电力市场的基本特征

电力市场的目标：

1.市场角度，电力工业打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，实现高效稳定的电力供应

2.健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网

3.利用市场协调各个市场主体的利益，打破垄断，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。

我国电力工业的发展历程与改革现状

第一阶段：从1882年开始到19xx年新中国成立，共经历了67年。

这一阶段的电力市场规模较小，相互之间还没有碰撞,都处于分片垄断经营。从而形成相互独立的区域性电力市场。

第二阶段：从19xx年建国开始到19xx年国家电力公司成立，撤消电力部为止，历时49年。

其特点是国家统一所有，统一管理，自上而下垂直垄断经营，实行计划建设，计划发电，计划供电和计划用电的计划经济体制。

第三阶段：1998-，与国际接轨的改革。

特点：

1、发电企业将上网交易，实行竞争买卖电能，电力输送和终端零售市场将维持垄断经营。

2、作为电力市场主体的电力企业都要按照国际通行的现代企业制度建立起来，形成自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束的运作机制。

3、政府对电力市场和电力工业进行宏观调控和依法监督。

4、电力行业组织和电力市场的中介组织，从过去的政府中分离出来，按照市场规律独立行事，为电力市场的各种活动服务。 ? ?

? 5、电力价格在政府监管下实行市场定价为主，政府指导价和政府定价为辅的价格管理体制。价格水平的确定则以成本为基础病接受市场供求关系的调节。 （第三阶段又可划分为： 模拟市场阶段。（国家决定全面启动电力模拟市场，作为电力市场的前期试运行阶段。) 电厂上网售电的趸售市场阶段。(自2000开始全面实施的市场建设阶段，即发电市场阶段。） 电网企业向供电企业和大用户趸售的电力市场阶段。 供电企业和大用户向发电企业直接购电，电网退出电力主体交易，只担负电力的运输职能，收取“过网费”。（将来） ） 国家电力监管委员会的职能： 1.制订市场运营规则，监管市场运行，维护公平竞争； 2.提出电价调整建议； 3.监督电力企业生产标准，颁发和管理电力业务许可证； 4.处理电力纠纷；监督社会服务政策的实施。 电力市场的基本要素

（1）市场主体。

所谓电力市场主体是指进入电力市场由独立经济利益和经营财产，享有民事权利和承担民事责任的法人和自然人。包括能够自主经营、自负盈亏的电力工商企业，社会集团和有独立经济能力的广大电力消费者个人或者群体，统称为电力客户。

（2）市场客体。

所谓电力市场客体是指在市场中买、卖双方交易的对象，或者说是市场上各种待售的商品。狭义的讲电力市场中的客体就是电力商品，有的人把电力行业中所有相关联的商品，都作为电力市场的客体是一种误解。

（3）市场载体。

市场载体就是市场交易活动的物质基础，是市场主、客体借以进行交易活动的物质条件。电力市场的载体就是覆盖营业区内的电力网络。

高压输电网

供电网

（4）市场电价。

（5）市场规则。

1.市场进入规则

2.市场交易规则

3.市场竞争规则

（6）市场监管。

市场监督是指在市场上，按照市场管理和运行规则，对从事交易活动的市场主体行为所进行监察和督导的组织或者个人。

职能：

1.预见职能

2.补救职能

3.完善功能

4.判断职能

5.仲裁职能

? 6.信息职能 电力工业生产经营的特点

（一）电力工业的经营

1、电力工业的组成

通常认为电力产业由四部分组成，即发电环节、输电、配电环节和售电环节，其技术特性也存在差异。

2、发电企业

发电企业在电力市场上承担生产电力的职能，是将一次能源转换成电力，并向后续的输电、供电企业，以及大用户提供电力商品的起点。

3. 输配电企业

(1)输电企业在电力市场中主要承担将电力输送到远距离的负荷中心地区去的职能

(2)输电企业完成这一职能主要依靠输电网络俗称高压输电线

(3)输电网络具有极强的规模效益

4. 售电企业

(1)各个用电中心专门担负售电的企业

(2)通常称为供电（局）公司

(3)其主要载体是城市、农村供电网络

(二)电力企业运营特点

1. 发电企业的运行特点

发电厂的收益可表示为：H=PQ-∑Ci(Q)

2.输电企业的运行特点

固定投资、线损、设备维护、管理费用、人力成本等，其效益同样为： H=PQ-∑Ci(Q)

3.售电企业的运行特点

供电企业的经营成本也基本上类似于输电网络。具有网络经济特性。

三、电力工业的特点

1、电力工业对国民经济的重要性

2. 电力工业的关联性强

3. 电力工业具有很强的网络性

4. 电力工业是技术和资金密集型行业

四、电力市场理论研究的主要内容

(一)电力市场改革的理论基础

(二)市场结构、市场机制、交易机制及特点

(三)电价体系

(四) 技术支持系统

(五) 市场环境下的调度和控制

(六) 电力市场中安全与经济的协调

第二周微观经济学基础

一、需求、供给和市场价格

需求：一定时期内人们愿意并能够购买的某种商品的数量。

供给：生产者或者销售者在一定时期内愿意并能够提供给市场的商品数量。

随着商品价格的升高，卖方愿意出售的商品数量增加（供给曲线上扬），买方愿意

购买的商品数量减少（需求曲线向下倾斜）。

引起需求增加的因素：

1.产品或者服务的互补品价格降低

2.或者服务的替代品价格升高

3.增加需求者对产品或服务偏好的增加

引起供给增加的因素

1.商品或者提供服务所需要的原料，劳动力或者其他投入费用的减少

2.生产商品或者提供服务成本的技术进步

3。好转

4.商数量的增多

5.价格的低预期

二、弹性

度量的是相对于价格，收入和其他因素变化，需求量、供给量变化的程度。

需求量对商品自身价格变动的反应程度。

??=????????影响需求价格弹性的因素：替代可能性、预算份额、时间

供给价格弹性定义为价格变化百分比引起的供给量变化的百分比

??=???????/?

影响供给价格弹性的因素：投入的灵活性、投入的流动性、生产替代性投入的能、时间

讨论：汽油价格比汽车价格更多变？

? 需求的价格弹性是对购买者的购买量虽价格变化的敏感度的一种度量。它等于价格

变化1%对应的需求量变化的百分比。如果价格弹性大于1，那么该产品关于价格具有弹性，如果价格弹性小于1，那么该产品关于价格无弹性。如果价格弹性等于1，那么该产品具有单位弹性

? 类似于盐这样的消费品在消费者的预算中只占很小的一部分，也没有合适的替代品，

其需求价格弹性一般较低，而类似于新款车这样的产品，消费者预算中占有较大比重，并且拥有很多替代品，需求价格弹性较大。

? 对于一种产品，供给价格弹性的大小取决于获得额外投入品的难度和成本。一种产

品越容易获得额外的投入品，其供给价格弹性越高。如果用于生产i俺有产品的投入和用于其它产品的投入相似，或者如果开发出可以替代现有投入的新产品，那么要扩大现有产品的生产规模将轻而易举。

三、完全竞争市场

? 完全竞争市场

拥有许多买者或者卖者，没有一个买者或者卖者对价格有显著的影响力，企业是价格的接受者

特点：

1.所有企业都出售相同标准的产品

2.市场中有很多买主和卖主，每个者参与者的购买量或者销售量都只占总交易量的很小一部分

3.生产性资源是流动的

4.卖主和买主拥有完全的信息

短期生产

? 边际成本

有时被称为增量成本，是由多生产额外的一单位产出而引起的成本的增加。

企业的利润=总收益-总成本=总收益-可变成本-固定成本

企业应当扩张其产出规模直至边际收益等于边际成本

边际收益定义为每增加一个产品所能获得的收益

完全竞争市场中，市场价格由供需曲线决定，相对固定，企业没增加一个产品所能获得的边际收益即为单位产品价格

对于完全竞争市场，或者对于个体卖主能够在一个不变的价格下出售任意数量产品的市场而言—卖主的最佳选择是将产出水平设定在价格等于边际成本处，当然一个前提“价格超过最低平均可变成本”。卖主的供给曲线对应的是边际成本曲线超越平均可变成本的部分.

价格高于平均可变成本时，企业应当选择边际成本与产品市场价格相等时的产量进行生产。完全竞争企业的供给曲线是边际成本曲线位于平均可变成本上方的部分。在利润最大化产量处，企业的利润等于价格与平均总成本之差乘以产量

四、垄断与其他不完全竞争市场

垄断企业，销售额外产品的边际收益要小于市场价格。

垄断企业要想多售出一个单位的产品，必须降低价格，影响的不仅仅是额外销售那一单位产品，还包括当前出售的所有产品。

垄断者如何选择能够最大化利润的产出水平？

? 扩大生产可以带来收益大于成本，扩大生产

? 扩大生产的成本就是当前产出水平的边际成本，扩大生产的收益就是这一产出联系

在一起的边际收益。

? 边际收益大于边际成本，企业扩大生产

? 边际收益等于边际成本处，利润实现最大化。

完全竞争市场中，边际收益等于价格，因此只要边际成本等于价格，就可以获得最大利润

五、市场效率

社会最优产量，边际成本等于边际收益对应的产量。

社会最优产量下，实现了最大社会总经济剩余。

在均衡数量下，卖方对卖出一个单位产品的成本与买方对购买一个单位产品的收益相等。如果成本都由卖方承担，收益都由买方承担，则边际成本与边际收益相等。经济剩余达到最大。

? 不论是完全竞争企业还是垄断企业，都是通过使边际收益等于边际成本的产出水平

来实现利润最大化。

? 对完全竞争企业而言，边际收益等于市场价格，而对于垄断企业来说，边际收益小

于市场价格。

? 只有在利润最大化产出下的价格高于平均总成本时，垄断企业才能获得经济利润。 ?

第三周电力市场的结构模式

一、电力市场的层次结构模式

中国未来电力市场在总体结构上，初期可能分为三个层次，即国家电网电力市场、区域电

网电力市场、省网电力市场，以国家一大区一省(市)三级电力市场模式运行，并逐步加强大区电力市场，最终过渡到国家和大区两级电力市场。

(一) 国家电力市场的主要特点

1.国家电力市场存在的基础是实现全国电网的联网；

2.国家电力市场的交易主体是区域电网公司、省电力公司以及特大型电厂

(如三峡电站)等；

3.由于国家电力市场的空间跨度相当大，因此，它将取得较大的全国性联

网效益。

4.可以考虑与周边国家联网开展电力进出口贸易。

(二) 区域电力市场特点

1. 现已形成的区域电网是建立区域电力市场的基础；

2. 区域电力市场的交易主体是集团公司、省电力公司以及直接进入区域电

网的独立发电公司；

3. 区域电力市场的建立，有可能在一定程度上打破现已存在的省际间交易

壁垒，同时，区域电力市场的建立，涉及到现有电力集团公司的体制改革。

区域电力市场采用什么样的模式和职能，在一定程度上决定着采取什么样

的体制与之相适应。

(三)省电力市场特点

1. 省电力市场的运作和调度由省电力公司的市场调度中心负责；

2. 省电力市场的交易主体是省电力公司、独立发电公司、配电公司、直

供大用户；

3. 省电力市场是电力市场中具有重要地位的一级电力市场，其原因是大

部分独立发电公司在省电力市场上开展竞价上网的竞争。

并且，从长远发展看，全国及区域电力市场也只有构筑在省电力市场的基础

之上，才能成为有源之水，电力零售市场因此才能成为有本之木。电力市场改革的近期重点是建立省电力市场，而远期目标则是建立全国统一、开放、竞争、有序的区域及国家电力市场。

(四) 市场结构的发展与完善

1. 三级电力市场的优点：

(1) 实施方便。三级市场的结构与现有电力企业的管理体制基本上是

统一的，因此，只要把发电公司加以分离，再成立省电网公司，由

其经营电力市场及运行电力系统：另增加一个监管机构，即可建立

起竞争市场；

(2) 有利于平稳过渡；有利于安全稳定，有利于调动三级电力部门的

积极性；

(3) 理想的过渡模式。

2. 三级电力市场的缺点：

(1)市场层次多，机构重叠；市场运行复杂化；

(2)长期看，不利于降低成本，不利于资源大范围优化；

(3)区域电力市场中只有少量省、市电网及区内大电站为参与者，易

形成寡头垄断，对用户和市场效益不利；

(4)不利于各省大电站和大用户直接到大区电力市场做交易，有更多

选择。

3. 国家--大区两级电力市场模式

省级电力市场逐步过渡到大区级电力市场，省级EMS、地区控制中心和大区级EMS协调工

作。这与澳大利亚情况类似。在国家电力市场(NEM，相当于大区电力市

场)建立时，州电力市场(相当于省电力市场)都并入NEM运行。

4. 国家--大区两级电力市场的优点

(1) 有利于电能资源在大范围内优化；

(2) 现有的三级管理的各种资源可较好利用；

(3)国家级电力市场参与者数量、每个合约交易量较合理，有利于市

场管理和国家级电站及输电投资回收；

(4)大区风险承受能力大于省市；

(5) 国家只管大区间互联网规划建设和稳定性，大区负责区内省间联

络线规划建设和稳定性，有利于分工负责和安全稳定运行。

二、电力市场的水平结构模式

垂直垄断模式：发电、输电、配电和售电四个环节捆绑在一起，由一个公司统一管理和垄断经营。各个环节中不存在竞争。

电力市场结构分为两类

1一类是具有统一的电网的国家，改革模式一般采取发电与电网分开，并逐步开放配电市场，而调度和市场营运机构仍然与电网紧密结合，如英国，西班牙，阿根廷等。

2没有统一电网的国家，改革模式一般是新成立独立的系统运行和电力交易机构，各电力公司拥有电厂和电网，配电市场逐步放开，如美国、德国、日本。

3核心都是要打破垄断，引入竞争。

发电侧竞争的电力市场-模式I

1、发电侧有限竞争的电力市场阶段

是以实现保证基数电量条件下的有限竞价上网，即保证参与市场竞争的上网机组完成基数电量，基数电量以内的电量以核定电价结算，剩余电量实行竞价上网。

2、发电侧完全竞争的电力市场阶段

无论发电企业在性质、规模、所有制成分上有什么不同，在参与市场经济活动时一律平等，取消基数电量，发电公司发电量实行完全竞争。

输电网放开，多购买模式-模式II

1.模式II的目标是形成完全开放、竞争有序的电力市场。进一步完善发电侧市场竞争，同时根据国家电力体制改革进程同时进行配电市场的相互竞争，使电价水平有明显降低。

2.在模式I的基础上，发电侧实行完全竞价上网，配电市场有序地开放，成立独立的城市供电公司。

模式III 零售竞争模式

1.零售竞争：零售环节，多个电力零售商（Retailer）在电力市场中按照竞争性价格向居民用户，商业和工业用户销售电能。

2.

3.也可以成立一些电力服务机构，它们不拥有配电网，但这些机构可以经营电力趸售和零售

4.供电公司或服务机构，没有固定的服务区域和服务对象，相互之间开展争夺用户的竞争

5.要求输电网和配电网对用户开放

6.发电公司与供电公司、电力服务机构以及与大用户之间都存在双边交易

7.己在电力充足、电网完善的国家和地区逐步推行，是竞争范围最广、竞争程度最深的电力市场模式

回顾:

? 传统模式：沿用了百年的传统模式

? 模式一：允许独立发电厂在整个寿命期内通过长期合约向某一地区内的垄断性电力公司售电

? 模式二：相互竞争的发电商是卖方，买方是配电公司和工业大用户

? 模式三：给予所有用户自由选择供电商的权利

实践中的模式选择:

1.各国的共同选择是先在发电环节引入竞争

2.发电与输电网分开

3.买方由单一购买者（网公司）扩展到大用户、售电公司、一般用户

4.零售市场用户的选择：网公司，电厂，零售商

5.最终：网公司和配电商——公共输电者

6.电力工业的改革不一定经历全部四种模式

7.如阿根廷、英国、澳大利亚和挪威都没有经历单一购电模式，而是直接进入趸售和零售竞争模式

第三周国际电力市场的改革和结构

一、电力工业的传统管理体制

由于电力工业具有明显的规模经济特征，加上其发、输、供、用必须协调一致、且技术密集和资金密集的特点，因此，长期以来世界各国都将电力工业列入自然垄断行业。在20世纪80年代以前，世界各国对电力工业的管理基本上都采用了垄断经营，政府管制的模式。

主要管制内容：

1.场进入的限制

2. 价格管制

3. 服务标准的制定

电力工业作为垄断工业，采用政府管制，一直到20世纪80年代。电力工业接受管制，依然存在大量的弊端，企业缺乏活力。

很多国家电力工业政府投资，经营僵化，政府背上巨大财政包袱

降低服务标准的事件很难避免。

二、英国电力市场体制改革模式

三、澳大利亚电力工业的体制改革

四、加州改革——失败

1、完全的风险暴露

2、需求侧响应缺失

3、忽视电力投资

国外电力市场改革的特点：

? 政府是电力工业改革的主要推动者

? 实现监管方式的变革

? 改革传统的由政府监管电价的模式

? 实行民营化是改革的前提条件

第四周电力市场的交易模式

一、电力市场的交易类型

? 中长期合约交易市场

中长期合约交易是现货交易的一种形式，根据预先签订的合约商定付款方式，进行电量的买卖，并在一定时期内进行实物交割。电力中长期合约内容包括合约电量、合约电价、交易双方的权利和义务、拒绝供电或拒绝接受供电时的惩罚量或补偿量(中断电价)、时间等主要参数。

? 期货与期权交易市场

1. 合约的标准化

年度电力合约包括：年度合约电量、年度合约电价/金额。

月度电力合约包括：月度合约电量、月度合约电价/金额。

2. 合约市场需求预报和发布

在合约市场开市前三天，电力交易中心公布合约期限内的市场需求和各组的竞争电量。包括年度合约市场的市场需求预测(电量)和各分组的总竞争电量；月度合约市场的需求预测(电量)和各分组的总竞争电量。

3. 合约市场数据申报与审核

4. 竞价规则

合约市场要允许发电公司多次报价，限制总的涨跌幅，在合约交易进行期间，经过多次竞争，使市场价格尽量接近各分级市场的边际成本，防止投机。发电公司在每次报价后，交易中心将只对该发电公司公布其市场份额和系统的结算电价，而不公布其他发电公司的信息。在得到上述信息后，如果该公司对价格和市场份额满意，就不改变其报价；如果不满意，可改变其报价。在交易过程中，各发电公司应该监视由于其他市场成员改变了报价而产生新的结算价格和自身的市场份额变化，如果有必要，他将进一步调整自身的报价策略。上述竞价过程将持续几个工作日，直到闭市。如此反复的竞价，将逼迫发电公司的报价接近其成本。

5. 交易机制

对于每组报价，按各发电公司的合约电量报价由低到高进行排序。如果报价相同，就按电力调度中心收到报价的时间顺序排列，先收到者优先。若发电公司进行了申报的修改，排序以修改申报时间为准。各组按报价排序结果，从报价最低的发电公 司起依次调用，直至调用的发电总电量与该合约市场的总电量平衡为止。被调用的最后一个发电公司的电量所对应的价格为该组的市场出清价。

期货市场具有以下作用：

1.期货市场的运行可以减缓市场价格的不正常波动；

2.期货市场可为企业提供转移市场价格波动的风险；

3.期货市场有利于稳定市场秩序，促进市场经济健康发展。

电力期货的作用:

1.降低生产和消费风险，提高电力系统运行的效率与安全性。

2.随着电力体制市场化改革的进行，电力市场中批发电价和零售电价都将逐步放开。电价通过市场竞价方式来确定，将不可避免地导致市场价格的波动。日内负荷处于高峰时的实时电价与负荷处于低谷时的实时电价可以相差几倍，不同月份的电价则相差更大。这样，电价的剧烈波动将使电力市场的参与者面临巨大的价格风险。 期货交易方式：

1.竞价式交易

2.投标式交易

3.相对式交易

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4.协商式交易 期货交易过程: 1、客户选择期货交易所证实会员作为代理人，签订协议书，交付保证金 2、正式会员单位所派的出市代表出席交易大厅，收集场内价格信息。 3、交易各方发出交易指令。 4、出市代表确认指令和执行指令 5、正式会员单位的出市代表到清算所呈交有关交易报告。将数量、金额计入正式会员单位的“资金户头”上。 日前交易市场 步骤: 1、数据申报 2、发电机申报的注册数据 3、现货市场的数据申报 交易方式及市场清算: 一日前每个发电厂商可以将其发电机组分成若干个容量段（框）以不同价格报价，进而交易中心将发电厂商的各容量段按报价由低到高排队，组成价格随电力需求增加而递增的系统供应报价曲线，它可以被看作是次日系统不同供电水平下的边际成本曲线，一旦确定了现货交易市场次日某时段的需求后，就可找到平衡需求后的边际机组或容量段，相应的报价就是该时段的清算电价即市场可以接受的该时段最贵的电价，这个电价也将是该时段所有允许上网发电共同的电价，即现货交易的市场电价，由此形成次日不同时段的市场清算(边际)电价曲线。 实时交易(平衡)市场 组成: 1.超短期负荷预测:根据系统的历史负荷数据，考虑天气因素的影响，预报下一个或几个时段的系统负荷，一般误差控制在1%以内。 2.上调出力竞价:当预测到下一个或若干个交易时段将出现负荷增加，或者出现发电机组计划停运，调度交易机构随即组织发电厂增加出力，满足系统负荷的变化。参与实时市场的发电机组将提前数小时或者提前数个交易时段申报可用上调范围及价格。在实时交易中，电网调度员将根据系统总部平衡量，按照机组上调出力报价排序，从价格低的机组开始调度，直到满足不平衡量。 3.下调出力竞价:当超短期负荷预测发现原先的发电计划过大，必须消减原先制定的发电计划时。下调机组出力时，按照机组下调出力报价由高到低的顺序选择。 4.实时平衡交易市场的电价机制及市场结算 实时平衡调度机制包括： （1）下一个调度时段（5min）的实时平衡调度交易，平衡各个调度时段的电能供需中的不平衡 （2）每个调度时段的实时平衡辅助服务，平衡各调度时段的实际运行中出现的电网功率偏差（ACE） （3）每个调度时段的电网阻塞在线校正控制，负责线路潮流安全。 辅助服务交易市场

第五周发电侧竞争市场

四、电能成本分析与电价

? 制订电价的基本原则

一、最低成本与合理成本原则

二、合理收益原则

三、依法计入税金

四、公平负担、等价交换原则

五、促进合理用电与合理利用资源原则

? 制订电价的理论方法

一、计划经济条件下电价形成机制存在的问题

（1）价格管制原则不明确，存在很大弹性。

（2）没有规范的定价方法。

（3）价格管制机构职能单一。

（4）价格监管主体与客体关系倒置。

（5）对价格管制机构的监督体系尚未建立。

二、市场经济条件下的电价形成机制

通过市场机制引导资源最佳配置的价格机制。

（一）电价水平

电价水平 = 基础价格＋供求价格

基础电价 = 成本＋利润＋税金

（二）电价结构

1. 供电电价结构

（1）上网电价。

1）一般集资、贷款建设和利用外资建设的IPP的上网电价。

2）境外上市IPP的上网电价。

3）BOT电厂的上网电价。

4）TOT电厂的上网电价。

（2）网间互供电价。

（3）转运电价

2. 用电电价结构(销售电价结构)

（1）一部制电价结构。

（2）两部制电价结构。

（3）三部制电价结构。

3、调节电价结构

（1）峰谷分时电价和丰枯分季节电价。

（2）功率因数调整电价。

? 电价的计算方法

一、电价的计算步骤

1）作未来计算期内的负荷预测，依此作出系统最优发展规划及资金计划。

2）核算供电成本。

3）计算基础电价，方法有三种：

成本导向定价法；

长期边际成本法；

实时电价定价法。

4）根据基础电价，制定分类电价。

? 实时电价

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? 1.发电燃料费及维修分量之和属于运行分量，是实时电价的最大分量 2.网络损耗边际成本分量与系统有关。不同用户处于不同位置，由此引发的不同损耗，造成不同地区线路过负荷等。 3.发电质量成本分量和网络供电质量成本分量与供电可靠性有关。但当供电趋于发电或网络容量极限时，这部分分量迅速增长，实时电价的主要部分。 4.网络收支平衡分量用以确保电力公司既不亏损又不致盈利过大。 5.实时电价理论中，电价计算依据是边际成本理论 6.根据边际成本定价可以获得最优的社会效益 7.边际成本定价可能存在收支不平衡的问题 8.实时电价只考虑电力成本，燃料费用、维修费用而未考虑资金回收、折旧、管理费、利润等 9.实时电价根据边际成本定价，而边际成本往往不同于平均成本 10.为了满足收支平衡的约束，在实时电价的组成中，加入发电收支平衡项和网络收支平衡项。 11.平衡的方法有两种：修改电价方法；附加费方法 发电商竞价特点 1.独立发电厂商除了要解决传统的机组组合问题，还必须参与市场，制定优化可行的竞价策略，才能使自身利益最大化。 2.电力市场作为垄断市场，有限的商品提供者，很大的投资规模，电力网络传输限制了用户有效地面向更多的发电厂。 3.同一地区有有限几个发电厂商参与竞争，厂商或多或少都具有一些市场力，其报价对市场价格是有影响的，使得发电商通过策略竞价增加自身的利益成为可能，发电厂商的竞价成为博弈问题 竞价策略分析 1.竞价策略是指发电商利用电力市场的不按照边际成本报价而增加自身利益的特点进行报价。在满足电力系统运行的各种规则和限制条件下，合理选择报价曲线，谋求自身利益最大化。 2.自身成本分析 3.竞争对手的竞价行为分析，包括成本和竞价策略分析 4.制定报价策略（市场优化方法，博弈论方法等） 随机生产模拟

1.电能成本分析是制定电价的基础，短期电能成本分析一般不考虑新设备投资，应在生产要素给定条件下进行生产优化，从而得到生产的边际成本与平均成本，并考虑系统风险度的影响。

2.电能生产的燃料边际成本、质量成本、维修成本和收支平衡4个分量重，燃料成本和质量成本时重要组成部分。维修分量和收支平衡分量是长期统计的结果。

3.电力系统随机生产模拟是一种模拟各机组生产情况，考虑机组的随机故障特性及水文特性，同时计算系统可靠性指标及系统生产的平均成本和边际成本的算法。

4.电力系统随机生产模拟是在假定各个电厂平均成本已知的基础上计算全系统的边际成本和平均成本。

第六周输电服务市场

? Ⅰ概述

? 一、输电服务的定义 电力市场改革的核心就是将输电服务从电力生产和购电（配电）环节中分离出来，单独为其定价和签订合同。输电费用变得非常重要: 1.输电公司的主要任务是提供输电服务并收取服务费用，而输电服务的定价必须以实际的输电成本为依据 2.输电公司要从输电服务中获得经济效益，因此运行人员必须确切知道运行决策对输电费用的影响及输电服务对系统安全的影响 3.输电公司要分析输电成本及其变化情况，以便在电力系统中应用先进的科学技术和管理手段提高生产效率，降低成本。 二、输电服务研究的内容 输电费用计算 输电定价、费用分摊 三、输电定价的难点 电力的不可分性 输配电成本的全局性 原则：可以维护电力市场参与各方的利益，避免补贴现象 输电定价要求： 1.输电公司收支平衡，合理的定价可以促使电网公司提高自身管理、规划和运营水平 2.提供长期和短期的经济学信号，引导输电网的用户合理利用输电资源 3.面对复杂的输电网，交易透明可行 4.降低输电价格，增加市场竞争性 四、转运业务的定义与分类 转运是指提供输电设备，为其他的电力供、用方输送电能。其中，输电设备的拥有者必须与电力供、用方在经济上相互独立，而供方与用方可以是独立的，也可以是同一个经济实体。 分类： 1 批发转运（又称实体转运） 2 发电转运 3 用户转运 ４发电－用户转运 Ⅱ输电费用的计算

一、输电主服务的费用

1）电网使用成本

2）电网扩建成本

3）管理费用

4）阻塞费用-机会成本

阻塞是指发电竞争提出的输电服务要求超过了电网的实际输送能力。

二、辅助服务的费用

在输电服务中，为保证电能质量和系统安全而采取的任何辅助措施，统称为辅助服务。

（1）频率控制，

（2）可靠性备用（旋转备用或者快速启动机组）

（3）非旋转备用（运行备用）

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? （4）无功备用 （5）发电再计划 （6）有功网损补偿 （7）事故恢复。 （8）稳定控制服务 三、管理服务的费用 Ⅲ输电成本的计算 输配电费用计算的上层问题就是输配电成本计算问题，主要与产权及费用统计有关。 一、年度会计成本 二、平均增量成本 Ⅳ输电定价、费用的分摊 基本原则：所有输电费用应分摊到每个交易合同的参与者。 准确性－保证电网公司收支平衡 合理性－反映地区间的输电成本差异 公平性－无歧视的输电服务 通用性－适用不同电能交易方式 实用性－透明、可操作、可监管 一、边际成本定价方法 短期边际成本法不考虑电网固定资产的折旧与回收，只考虑输电贸易引起的电网运行成本的微增变化，根据电网短期边际成本计算输电价格。由于短期边际成本法不考虑系统的扩展成本，也无法回收网络的固定成本，一般边际网络收入大约只占总成本的25%。 二、嵌入成本定价方法 嵌入成本法的基本思想是，根据输电网提供输电服务时的总成本，按照某种分摊原则求解输电的平均成本，然后分摊到合同或每个成员。 1．合同路径法 2．邮票法 3．基于潮流的MW-Mile法 4．边界潮流法 5．逐线计算法 优点：可以共同分摊和回收输电总成本，价格稳定，易于理解和实现。 缺点：缺乏经济背景和提供经济导向信号的能力，无法反映未来投资和费用的变化，无法体现各种交易对网络的影响。 Ⅴ网损分摊

一、典型网损分摊方法 平均网损分摊

边际网损系数法

输电损耗微增

潮流追踪

二、网损分摊方法中的相关问题

1.分摊对象

2.交易次序

3.反向潮流

4.无功潮流

5.交叉影响

三、基于潮流追踪的网损分摊方法

潮流追踪是指在潮流分布己经确定的情况下，求解每个节点的注入功率是如何在功率流出支路上分配的问题，即任意一个发电机发出的功率都是被哪些负荷以多大的份额使用，任意一个负荷所使用的功率是从哪些发电机以多大的份额传送过来的。 特点:

①计算过程透明度高，物理含义明确，易于理解，易于被用户接受。

②对节点功率的追踪，确定每个用户对输电网络的利用分额，算法简单，过程清晰。

③可以满足电网费用的收支平衡。

? Ⅵ输电阻塞管理

一、输电阻塞和阻塞管理的概念

输电阻塞是指输电系统由于网络本身的各种限制，不能完全满足所希望的输电计划的状态。它通常指输电系统在正常运行或进行事故安全检查时，出现了以下两种情况。

原因：

1)输电线路或变压器的潮流超过允许极限

2) 节点电压越限

阻塞管理就是控制系统潮流，使其满足输电极限(热极限、稳定极限和电压极限等)的过程。阻塞可能使得在电力系统的某些地区形成垄断电价。

采取的方法:

物理特性考虑:

1增加新的输电线路

2调节有载调压变压器的抽头

3使用柔性交流输电系统(FACTS)

经济性为目标:

1削减交易合同和输电计划

2系统再调度(增减发电机的出力，但使系统不再运行在最佳平衡点);

3削减负荷和实行可中断负荷权;

4基于OPF的实时电价/节点电价(依赖于电力市场本身的调节作用完成)。

二、电力市场目前阻塞管理所采取的方法

1.基于价格区的阻塞管理

2.使用再调度或“买回”的阻塞管理

3.双边交易的削减

4.使用输电权

5.使用FACTS装置处理阻塞

6.进行电力需求侧管理

三、基于最优潮流的阻塞管理方法

基本思想：利用最优潮流，可以根据市场报价调整实时平衡市场的电厂出力，甚至在必要时可以通过竞价手段削减某些双边合同量。根据市场参与者提出的增减出力报价，设置目标函数为调整费用最小，应用改进的非线性最优潮流可以有效进行阻塞管理。

目标：调整产生的费用最小。

市场参与者的报价：

1）发电机增、减出力的报价

2）双边交易合同削减报价

3）可中断负荷的报价

第七周电力市场中的辅助服务

一、概述

辅助服务是相对电能生产、输送和交易的主市场而言。一般将辅助服务定义为：

为将电能从发电厂保证安全和质量输送到用户所需要采取的所有辅助措施，是电力系统必须具备的一种满足供电质量和电力系统安全水平的机制。

负荷跟踪和频率控制：实时处理较小的负荷与发电功率偏差，维持系统频率，使控制区内负荷与发电功率偏差及控制区之间的交换功率实际值与计划值的偏差最小。

旋转备用：由于发电或者输电系统故障，使负荷与发电功率发生较大不平衡时，能够保证10min内增加的同步容量（增加或者降低），恢复负荷跟踪服务的水平。在传统运行方式下，旋转备用容量是确定的，一般定义为系统中最大机组的容量（1.5倍），或者定义为系统负荷的一定比例。

运行备用（非旋转备用）：指能在20-30min内启动并达到正常发电功率，也包括断电负荷，用于恢复旋转备用的水平。一般由水电机组、燃气轮机组等峰荷机组提供。

无功备用和电压控制：通过发电机组或者输电系统中的其他无功电源向系统注入或者从系统吸收无功功率（增减无功出力），以维持系统各个节点的电压在允许范围内。

发电在计划（校正计划）：正常运行时对于较大的发电与负荷功率偏差，调度中心要重新安排各机组的发电功率。

处理能量不平衡：电力市场交易中，如何补偿交易电量与计划交易电量的不平衡而造成市场成员收益的减少额。

黑启动：整个系统因为故障停运后，不依赖其他网络，通过系统中有自启动能力的机组，逐步扩大电力系统的恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。 稳定性控制服务:FACTS,PSS等

二、提供辅助服务的模式

统一型：辅助服务由市场操作员统一安排，各市场参与者必须提供的服务，结算时市场操作员根据各参与者对辅助服务命令的执行情况给予奖惩。

投标型：是指各市场参与者对某种辅助服务进行投标，市场操作员根据投标情况来排定优先次序和制定供应计划使辅助服务的总费用最小，并根据系统边际成本对参与者进行结算

双边合同型：需要辅助服务的用户直接与提供者签订双边合同，结算时用户按照合同价格付给提供者报酬，另外还要付给电网公司相应的网损和管理费用

三、负荷频率控制

频率偏差调整的方法主要是调整发电功率和进行负荷管理。

频率的一次调整：自然属性，调速器。

频率的二次调整：AGC机组，自动发电控制

频率的三次调整：在线经济调度，发电再计划（基于最优潮流的有功、无功分配）。

通过频率调整，可以完成的功能：

1使发电功率自动跟踪负荷功率的变化；

2响应负荷功率或发电功率的随机变化，维持系统频率为规定值；

3在区域内分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；

4对周期性负荷变化，按发电计划调整功率；对偏离计划的负荷功率，实现在线经济负荷分配；

5监视、调整备用容量，满足安全需要。

四、负荷频率控制

现代电网采用AGC进行相应的自动控制。

AGC（Automatic Generation Control）按照各个机组的备用容量大小或者功率调整速率，结合经济分配规则，确定各个机组承担的功率变化量，控制中心将控制命令发给参与控制的各发电机组，再通过各机组的自动控制调节装置实现自动发电控制，达到频率调整的目标。

五、发电备用容量服务

1备用的必要性：发电机/线路故障，负荷波动等情况需要调度备用；在发电或者输电系统故障时，发电厂要及时提供备用容量服务。

2传统电力工业中的备用：发电、输电和配电都属于同一个电力公司，目标是在满足安全运行的条件下使总成本最小。系统关注的焦点是电能;所有发电机服从系统的统一调度，其提供电能还是辅助服务完全由系统调度员根据需要确定;所有成本统一核算，由用户分摊。不存在单独核算备用成本和单独计费的问题，没有、也不需要对备用服务给以专门的处理。

3电力市场条件下，应给予提供者合理的经济补偿，考虑提供备用的成本、效益、定价方法以及从整个系统角度进行优化和安排备用。

备用容量服务的核心问题：确定容量及其分配的算法，并提出相应的价格机制，

使各发电厂积极响应调度的备用容量安排。

系统备用容量选取：一般根据确定性原则，备用容量必须大于系统中最大一台机

组容量，且满足系统规定的备用与发电总容量之比。

备用容量分配：根据最优性原则

六、无功服务

1、无功服务

? 在电力市场的实际操作中，系统电压控制需要各参与者共同承担责任。发电

厂和用户都要满足他们的电压和功率因数限值。

2、无功服务特点

1）供应的区域性。原则上就地平衡，集中平衡

2）控制的分散性。节点的电压控制。

3）手段的多样性。各种手段。

4）分析的复杂性。投资大，运行费小，分摊复杂。

3、无功市场的构成

（1）买方：电网公司或其下属部门。

（2）潜在卖主：发电厂；电网公司（作为线路、变压器、静止无功补偿器、电容电抗器的所有者）；同步调相机的所有者；安装自动切负荷或功率因数校正设备的用户

4、无功市场的特点

1）电网公司作为单一的无功购买者，既购买无功容量又购买无功电量；

2）无功生产的费用与无功的价值有很大不同；

3）无功设备投资较大，是新的无功容量加入电网的障碍；

4）发电厂的无功费用必须从无功容量收费和使用收费中得到完全补偿；

5）有功的收入与无功的收入关系不大，可以将有功、无功市场解耦；

6）地区内的无功供应是有限度的竞争。

5、无功市场的模式

1）健全的无功市场的基本原则：协调电力生产的各元素，以最低的价格为用户提供满足质量和可靠性要求的电力。

2）对无功费用的补偿应包括电量和容量两方面；

3）所有的无功供应者应与电网签定无功供应合同；

4）电网规约中，不应硬性规定无功容量（功率因数）的值；

5）电网公司应对无功的买卖建立单独的帐目。

6、无功电价的目标

1）无功的供应者的费用应得到补偿（包括适当的利润）；

2）为降低无功服务的总费用提供动力；

3）能保证和提高无功服务水平；

4）在任何时刻能保证严格的充足的无功供应；

5）价格不能超过无功的价值或少于提供无功服务的费用。

7、无功调整

1）无功实时运行也可采用投标方式，投标包括无功电源的详细技术参数和无功电价。

2）无功投标选择：投标选择的主要根据是每宗投标对解决电压问题的重要程度。当存在足够的无功供应者时，按他们的费用高低次序排队；当供应者不足时，应提供相应的价格刺激。

3）实时无功定价：无功实时电价等于用户无功功率的需求变化所导致的系统总运行成本的变化率。实时电价等于边际成本，从而求取实时电价也就是求取电力生产的短期边际成本。

七、黑启动

1、黑启动的概念

1）黑启动充裕的电网，事故情况下能够获得足够的黑启动电源，减少黑启动时间，降低电网或者用户承担的黑启动服务费用。

2）黑启动不足的电网，签订长期辅助服务合同，使用临网作为黑启动机组，实现本地恢复。

2、黑启动服务的形式

1）电网中有足够的黑启动能力：自行恢复；

2）电网中没有足够的黑启动能力：购买临网黑启动能力，约定黑启动服务的提供方式和费用计算方法；

3）电网内没有足够的黑启动能力，也没有其他电网的黑启动机组可以利用：只有在其他电网恢复的情况下，有能力向本区域提供黑启动紧急功率支持，才能逐步恢复。

3、黑启动所须资源

1）黑启动机组；

2）非黑启动机组；

3）输电系统的设备、控制和通信；

4）电网调度部门的装置和通信；

4、黑启动机组选择

1）自启动能力；

2）在电网中的位置，离大容量机组近，启动路径短，电压等级变换少，离重要负荷中心近；

3）带负荷的能力，有足够容量带动非黑启动机组厂用负荷。

4）一般选择水电机组作为黑启动机组，自启动能力，启动速度快。

5、提供黑启动所需的工作

1）电网调度部门的工作

2）黑启动机组的工作

3）非黑启动机组的工作

4）输电系统

八、缺电成本

1、概念

缺电成本是指因电力供应中断或者不足而发生断电或限电时给用户造成的经济损失。

2、影响缺电成本的因素

（1）缺电方式

（2）用户对电力供应的依赖程度

3、缺电损失与系统可靠性水平的关系

随着实际系统供电可靠性水平的提高，用户的停电损失呈现下降趋势。

4、用户的缺电损失估计

一般通过补偿量和均衡量来估计

补偿量，是指用户接受某一缺电方式时所愿意接受的最小电费补偿额； 均衡量，用户为避免缺电而愿意支付的最高电价。